高原 任红杰
单位北京住总集团有限责任公司轨道交通市政工程总承包部，北京市
摘要：在地铁工程施工环节中，防水施工是关乎着整体施工质量的重要项目。本文将详细介绍地铁明挖车站的具体概况，通过专业的调查与研究，找出地铁明挖车站中对防水施工的具体要求，并提出施工前的准备、使用结构自防水技术、进行底板防水施工、实行顶板防水施工、开展侧墙防水施工及采用接缝防水技术等防水施工技术的具体措施，从而提升地铁明挖车站的施工水准，增强其整体的防水质量。
关键词：地铁；明挖车站；防水；施工技术
引言
在城市化快速发展的影响下，出现了地铁车站等新形式，在有效解决了道路拥堵问题的同时，其防水质量也引发了人们的关注，为提升其防水质量，加强耐久性、安全性，施工人员需采用新型防水技术，以避免出现车站内部的渗水、漏水现象。
1.市政地铁明挖车站技术类型
1.1放坡开挖法
放坡开挖法是市政地铁工程建设明挖车站的首选方案，适用于隧道埋深在 20米以内的地铁工程。在施工过程中，应合理控制坡率，有效控制坡度可保障开挖土体的稳定性，进而提升明挖车站整体施工质量，并且放坡开挖对周围环境影响较小，有利于工程节能环保目标的实现，对城市规划水平具有重要意义。
1.2围护结构加支撑法
围护结构加支撑法适用于基坑深度较大的市政地铁工程建设项目，主要是在地下采用连续墙来维护基坑的侧压力，然后利用支撑维护加强围护效果。在实际施工过程中，需要格外注意支撑刚度、强度、间距以及其他施工工艺参数的控制，并加强施工技术运用的检查力度，以此保障市政地铁工程建设质量与效率。通常运用的支撑方式分为水平支撑与斜支撑两种，或是运用锚杆加强围护结构性能，对城市规划建设起到不可忽视的作用。
1.3悬臂支护开挖法
悬臂支护开挖主要是在基坑底部插入基坑围护结构，然后开挖基坑内的土地。在实际施工之前，需要科学计算开挖深度与土体承受的压力，以此平衡处于悬臂章台的开挖结构，保障主体施工安全。支护结构的使用不仅能够保证市政地铁工程的建设质量，还有利于机械化作业的展开，进一步降低工程造价与施工建设的难度。常使用到的围护结构包括钢桩、木桩、挖孔桩等[1]。
2.地铁明挖车站渗漏原因
2.1细部结构自防水失效
从理念来看，地铁建设中最重要的防水措施是结构自防水，但在实际建施工程中，由于作业人员的实际操作水平与现场施工的复杂情况，通常会导致最终的建设效果无法达到预期标准。混凝土是地铁混凝土结构中主要的组成部分，在凝结和硬化过程中，由于化学反应，混凝土自身会散发热量，由此产生的热胀冷缩使得结构本身产生形变。受到环境的温度湿度与混凝土自身收缩变形的影响，也会使得混凝土结构自身产生不符合预期的结构形变。另外，根据结构类型划分标准，地铁结构属于超静定结构，如果基础是软土地基，即便在底板施工前浇筑混凝土垫层加固并平整地面，也会因为软土地基的软硬程度不均引起基础的沉降，极易引起结构变形产生裂缝。先灌注连续墙混凝土再灌注内衬混凝土，由于先浇灌的混凝土在后续施工过程中已经完成收缩变形，这就使得后续施工过程中使用的混凝土在变形收缩时会受到先期混凝土浇筑的影响，从而导致地铁建筑结构质量受到影响，破坏了结构自身防水能力。
2.2附加柔性防水层失效漏水
导致柔性防水层失效的主要原因有：第一，地铁建设过程中使用的柔性防水材料过于老旧，这些材料只能用于短期建设中，与设计方案相差甚远。第二，由于地铁建设中，施工人员没有及时将基面中存在的毛刺清除掉，接茬处存在污染物，阴阳角没有制成圆弧，或者防水完成后没有有效保护完成的防水层，同样会导致防水层出现破裂的情况。地铁建设过程中需要大量的防水卷材，如果在施工过程中没有将材料与混凝土结构粘贴在一起，或者两者黏结的部分有空鼓存在，这也会在后期施工或投入使用后使得防水层失效漏水。
2.3特殊部位维护不当
在明挖地铁车站施工中采用的多种方法建设使得特殊部位维护薄弱，如修建地下工程利用了盖挖逆做法，桩柱从底板混凝土穿入，如果在施工过程中底板防水层施工没有连续性，或桩柱周围混凝土灌注不密实，可能就会导致地下水沿着桩柱外沿渗到底板。
3.地铁明挖车站的具体概况
在开展正式的地铁明挖建设前，项目管理人员应了解该工程项目的实际情况，某轨道的1号线工程中的东方红广场站属该市1、2号交通线的换乘站，其位置处在某市城关区内的庆阳路下，其东为平凉路十字、西为金昌路十字。东方红广场站的主体属三柱四跨两层结构，局部为单层结构，在建设完成后其整体的宽度在41.3m、长度为683.1m，外包结构的总高度为14.24m-19.752m。在建设实施期间车站1、2 号线同时进行，在开展施工过程中车站底板的深度为16.92m-22.90m，而单层底板的埋置深度在 10.40m-13.44m。东方红广场站的建设面积约为66114.74m2，车站主体带有4组风亭、4个出入口，主要的施工方式为明挖顺做法，建设基坑围护结构时使用钻孔灌注桩，围护桩与 C15素混凝土桩形成咬合桩止水。车站内部的基坑附近会设计三道支撑，2号线中的加深段则使用四道支撑，车站的主体结构为钢筋砼箱类框架，并设计出合适的外包防水层。
4.地铁明挖车站中对防水施工的具体要求
不同的工程项目建设会带有对应的防水要求，在地铁明挖车站的施工建设中，其内部各个结构的防水等级要始终处于一级标准，在车站内部的多个结构表面不可出现水渍、湿渍等[2]。在完成工程项目的施工后，管理人员需仔细检查，避免任一结构出现漏水或渗水现象。具体来说，相较于防水层的总面积，渗水面积应始终保持在0.2% 左右，对部分结构的渗水情况持开放态度。
针对少量渗水，工程项目管理者也提出了对应的要求与标准，即每100m2的渗水量不可超出0.15L，也可表示成0.15L/m2，其渗水位置只允许出现2-3处，且每处渗水的面积最高为0.2m2，在开展实际的工程建设时，工程项目管理者还应依照该区域的实际状况，在详细分析其水文状况、地质情况后才能进行对应的施工设计。在东方红广场站内的地铁施工，其主体结构的防水等级为一级，在开展防水设计时，工作人员应始终坚持“综合治理、因地制宜、多道防线、刚柔结合、以防为主”的基本原则，并以外包防水为辅、结构自防水为主。
5.防水工程施工
市政地铁工程防水作业一般在清理基层、完成防水层施工后进行，按照固定顺序做好顶板、结构缝、变形缝等部位的防水施工，注意防水作业中钢板防水带的搭接长度不应小于5cm，并做好相关的焊接工作。
5.1施工前的准备
在地铁车站施工前的设计阶段，勘察设计单位需进行充分的技术准备，对项目所处位置进行合理详尽的地质、水文勘察和调查，根据勘察和调查结果选择适宜的防水工程设计方案，并对设计防水工程的工程材料提出必要的技术要求，在经过科学论证，确保防水工程设计达到地铁防水标准。在项目建设期间，建设单位管理人员应合理分配各个管理人员工作，做好材料、施工质量监督，保证防水工程质量符合工程建设标准。另一方面，在进入施工阶段后，施工单位管理人员首先应通过参加设计交底和图纸会审，充分理解防水工程设计理念和意图，掌握防水工程施工重难点 ；其次，在防水工程开工前做好编制好施工方案，并开展必要的技术交底，通过对各项施工技术的合理解释，对施工工艺、方法、要求等进行明确，有效提升施工作业人员的施工意识、技术水平、操作能力等，在施工过程中能够合理有序，按要求进行施工，降低操作失误的概率，保证防水施工质量。
5.2混凝土自防水
根据市政地铁明挖车站作业要求应达到的混凝土抗渗等级、裂缝控制宽度、混凝土垫层强度、钢筋混凝土保护层厚度以及施工地区气候情况，对混凝土自防水施工方案进行科学设计[3]。在实际施工过程中，应选取高质量原材料保障防水工程水平，并对混凝土配比进行合理设计，以此降低地铁工程渗漏与坍塌事件的发生概率。此外，应注意混凝土入模温度以及加入水量的控制，并在光照强度较低的环境中进行浇灌施工，混凝土振捣时也应严格按照技术人员提供的交底进行施工，避免泌水与离析现象的出现。
5.3底板防水
底板防水是明挖车站施工的重要基础，首先，做好基层清理工作。施工人员应及时清除基层上散落的尖锐骨料，及时清除基层积水，避免搭接边出现黏连现象。此外，根据工程设计要求与规范标准，基层水泥砂浆防水层的厚度不应低于设计厚度的85%，并且表面平整度误差应控制在5mm 左右。其次，做好定位、弹线、铺设以及材料搭接工作，其中材料搭接直接影响工程防水性能。防水卷材短边与长边搭接宽度应在100mm 以上，接缝使用胶条的宽度、厚度分别为80mm、1.2mm。最后，自黏层与保护层应铺满浇筑混凝土的表面，并控制细石混凝土厚度在50mm 左右，进而为市政地铁工程奠定坚实基础。
5.4侧墙防水
在进行侧墙防水施工前，应结合工程实际要求，合理设计防水卷材、黏胶层的厚度。此过程的施工技术要点为：（1）卷材有黏性的一侧与主体结构相连接。（2）采用机械方式在围护结构上铺设防水卷材，卷材高分子部分朝向围护结构的外侧。（3）遵循“下幅在内，上幅在外”原则搭接上下卷材，从而保证侧墙防水施工水平。
5.5顶板防水
顶板防水施工用到的材料与底板、侧墙防水所用材料相同，施工工艺流程也相似。在实际施工过程中，将标准量的防水材料涂抹在顶板结构的迎土面，撕掉顶板混凝土处的隔离纸之后再铺设自带黏性的卷材，并注意混凝土养护时间的控制，进而为地铁工程建设项目奠定坚实基础，充分发挥出各项施工技术的优势与作用。
5.6施工缝防水
施工缝防水具体分为两部分，一部分是对水平施工缝进行防水施工。首先，利用直径为14mm 的钢筋固定防水用止水带，使用方木固定钢筋外层。此时一半的止水带应先埋入固定筋中，拆除工作在浇筑到设计高程后进行 ；另一半止水带则应在基面清理干净后再撕掉，并且要保证撕掉止水带的位置无杂物。其次，将一定量的防水材料涂刷在施工缝的表面，此时混凝土浇灌的铺设厚度应控制在30-50m 范围内，并按照1 ：1的比例配置浇灌所用的水泥砂浆，同时注意混凝土强度的控制。最后，水平施工缝的防水工作用到的注浆管长度一般在6m 以内，深处混凝土结构的导管长度一般为150mm[4]。另一部分是对垂直施工缝进行防水施工。间隔450mm 就使用钢管进行外层支撑工作，采用十字扣件方式固定两根竖向的固定钢管，然后在竖向施工缝处涂抹防水材料。施工缝防水材料的用量应与地铁工程设计标准相符，进而加强明挖地铁施工的稳定性，为后续施工奠定坚实基础。
5.7变形缝防水
变形缝防水针对的是地铁车站底板与侧墙防水处理工作，一般使用钢边橡胶条处理变形缝，使用钢边中孔形橡胶止水条对顶板变形缝进行防水处理。当用于变形缝防水的止水条无法与变形位置对应时，则应运用自黏防水卷材对顶板、侧墙以及底板进行防水处理，以此从根本上提升地铁车站的防水效果。当地铁车站需要进行大面积的变形缝防水时，可在变形缝处涂刷防水层，同时嵌入聚疏密封胶来加强完成变形缝的防水工作。聚疏密封胶的使用应该先在顶板以及侧墙位置处进行开槽施工，然后将封胶置于不锈钢接水盒中，进而保障变形缝防水施工与地铁工程设计要求相符，为生产城市交通系统进一步完善奠定坚实基础。
6.结束语
综上所述，为增强地铁车站的防水质量，施工人员需在工程建设之初，确认该建筑结构的主体，使用正确的防水材料，通过设立高效的管理制度，提升施工的安全水准，在保证施工进度的前提下，全面改善地铁的建设质量，增强其整体结构的防水性能。
参考文献
[1]王汉霆 . 地铁车站结构防水施工处理技术应用 [J]. 工程建设与设计，2020（22）：132-133.
[2]许奎 . 地铁施工中地下车站防水施工技术研究 [J]. 中华建设，2020（11）：122-123.
[3]王青波 . 地铁明挖车站防水工程施工技术的应用研究 [J]. 工程技术研究，2020，5（20）：97-98.
[4]韩明伟 . 地铁车站防水施工要点技术分析 [J]. 石家庄铁道大学学报（自然科学版），2018，31（S1）：93-95.